Trattamento COV farmaceutico e solventi clorurati: RTO elettrico per un’azienda in Svizzera

• Il Problema (Pre-intervento): Necessità di intercettare e trattare in continuo emissioni di COV variabili e discontinue (portata fino a 7.250 m³/h) derivanti dalla produzione di principi attivi, con una criticità estrema: la presenza di solventi clorurati (come il DCM) che, bruciando, generano acido cloridrico (HCl) altamente corrosivo.
• La Soluzione adottata: Progettazione di un impianto multistadio fuori standard, composto da condensazione a bassa temperatura (-80°C), un Ossidatore Termico Rigenerativo (RTO) elettrico per l’assenza di fiamma libera, e una sezione in lega speciale SS316L dotata di quench e scrubber alcalino.
• Il Risultato (Post-intervento): Neutralizzazione totale dell’acidità e abbattimento inquinanti garantito in un ambiente sicuro e flessibile. Emissioni finali conformi alle più rigide normative locali: COV non clorurati <20 mg/Nm³, DCM <2 mg/Nm³ e HCl <5 mg/Nm³.

L’azienda a cui si riferisce questa case history opera a livello globale nel settore farmaceutico, specializzandosi nello sviluppo e nella produzione di API (Principi Attivi Farmaceutici). L’intervento si è reso necessario nell’ambito di un progetto di espansione del loro sito produttivo in Svizzera.

Nello specifico, il committente ha realizzato un nuovo edificio produttivo per integrare tecnologie di spray drying (essiccazione a spruzzo), reparti per la preparazione di soluzioni, aree di confezionamento degli API e stoccaggio serbatoi. Durante questi delicati processi chimici e farmaceutici, è emersa l’esigenza critica di intercettare e trattare in modo sicuro le emissioni di Composti Organici Volatili (COV) generate dalle lavorazioni.

Il problema principale che l’azienda doveva affrontare non si limitava al semplice contenimento dei COV. Le emissioni catturate risultavano fortemente discontinue, con carichi inquinanti variabili e picchi elevati. L’elemento di maggiore criticità era però la composizione chimica dei gas: la miscela comprendeva metanolo, acetone, acetato di etile, isopropanolo, etanolo, tetraidrofurano (THF) e, soprattutto, solventi clorurati come il diclorometano (DCM).

Trattare termicamente i solventi clorurati rappresenta una notevole sfida ingegneristica: durante la combustione, infatti, questi composti generano acido cloridrico (HCl), una sostanza altamente corrosiva che può danneggiare gravemente le parti calde e le sezioni a valle dell’impianto.

L’azienda necessitava quindi di una soluzione non standard, capace di gestire una portata d’aria fino a 7.250 m³/h, operando ininterrottamente 24 ore su 24 per 49 settimane all’anno, garantendo il rigoroso rispetto dei severi limiti emissivi svizzeri (tra cui COV non clorurati <20 mg/Nm³ e DCM <2 mg/Nm³).

Un ossidatore termico tradizionale non sarebbe stato idoneo per far fronte alla complessità chimica e ai rischi di corrosione di questo progetto. È stato quindi progettato e fornito un impianto multistadio altamente personalizzato, composto dalle seguenti tecnologie integrate:

• Condensazione a bassa temperatura: Un primo stadio opera a -80°C per condensare e abbattere preventivamente la maggior parte del carico di solvente prima del trattamento termico.
• Ossidatore Termico Rigenerativo (RTO) Elettrico: Il cuore dell’impianto è un RTO speciale elettrificato. Questa scelta ha permesso di gestire il trattamento termico senza l’impiego di un bruciatore a gas tradizionale, offrendo un controllo ottimale in un ambiente produttivo delicato.
• Materiali anticorrosione: Per prevenire i danni causati dall’acido cloridrico, la camera di combustione e i componenti a contatto con i gas sono stati realizzati con leghe speciali, come l’acciaio inossidabile SS316L, e dotati di opportuno isolamento per prevenire la condensazione acida.
• Neutralizzazione ad umido: A valle dell’ossidatore, i fumi passano attraverso un sistema di raffreddamento rapido (quench) e uno scrubber alcalino, che si occupano di neutralizzare fisicamente l’acido cloridrico prima del rilascio in atmosfera.